JPS6310064A - ロングノズルを用いた溶解金属取鍋におけるスラグ流出検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、取鍋から溶融金属をロングノズルを経て連鋳
機タンディツシュ等に注入させる場合に、スラグの同伴
流出を回避するため、それを検出する装置に関する。

（従来の技術） 溶融金属の鋳造過程で、溶融金属が大気中に露出し酸素
と反応して酸化物が生成し製品品質が低下することを防
止するため、ロングノズルを備えた取鍋が使用される。

しかしロングノズルの採用により、ロングノズル内を通
る溶解金属流の目視観察ができず、また取鍋内のスラグ
の同伴流出も検出困難となる。スラグが流出すると製品
の不良化を招くようになるので、その対策としてスラグ
の流出が起る前に溶解金属を取鍋内に残して鋳造を中止
したりしているが、歩留が悪くなる。従ってロングノズ
ル内備える取鍋ではスラグの流出の検出が重要課題とな
る。

従来技術においては、ロングノズルからのスラグ流出の
検出装置としては、 （ｉ）　　電磁式に取鍋内の溶解金属のレベルを検出す
る方式。

（ｉ）　　またロングノズルはスラグが流出した場合振
動することが知られているので、この振動を検出する接
触形の変位計。

（ＩＩｉｌ　　レーザ光を使用して前記振動を検出する
非接触形の変位計。

が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記の従来技術には次の問題点がある。

（ｉｌ　　電磁式溶解金属レベル検出装置は、検出体を
取鍋外壁と耐火物との間に設置するため、耐火物の維持
費用が高くなり、また装置自体の設置費用が高価でおる
ので、一般的に使用される装置とならない。

ｆｉｔ＞　　接触形の変位計はノズルからの伝熱や高温
雰囲気から熱的に保護するための冷却装置を必要とし、
構造が複雑になる０また温度影響によシ検出精度が低下
する。

輯）　非接触形レーザ変位計は高温雰囲気の影響は避け
られるが、ロングノズル表面の加工度および清浄度を維
持しないとレーザの反射波が一定位置に帰還せず振動を
的確にとらえることができない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ロングノズルを用いる溶解金属取鍋のスラグ
流出の検出を目的として、前記の従来技術の問題点に解
決を与え、検出の信頼性が高く、構造が簡単で、取扱が
容易で安価な装置を提供するものである。

本発明においては、ロングノズルのスラグ流出に伴う振
動の検出を、ロングノズルを挾みロングノズルに向けて
対設配置した均等なガス吐出管路の間に起る管路内ガス
圧力の相対的変化を利用して行う。圧力の明確な検知の
ため、各ガス吐出管路には出側オリフィス、管路内オリ
フィスおよびガス圧力検知器を適正に配置する。

すなわち本発明のロングノズルを用いた溶解金属取鍋に
おけるスラグ流出検出装置は、構成としては、ロングノ
ズルを用いた溶解金属取鍋において、ロングノズルの外
周位置にロングノズルにガス体を吹付ける互に均等なガ
ス吐出管路を対設配置し、かつ各ガス吐出管路には出側
オリフィスと管路内オリフィスとを設け両オリフィス間
にガス圧力検出器を設けて、ロングノズル内を溶解金属
とスラグとが混合流する際に発生するロングノズルの振
動をガス体吹付けＫよって生ずる相対するガス吐出管路
のガス圧力検出器が検出する圧力の差として検出するこ
とを特徴としている。

第１図は、本発明装置の基本的構成を示す縦断何面図で
、溶解金属取鍋に縦向きに取付けられるロングノズル（
１）Ｋ対し、その外周上の適宜の間隔を保つ位置にロン
グノズル表面に向って空気またはガス体を吹付ける１対
乃至複数対の均等な構造のガス吐出管路（２）　＋２）
を対称的に配置しロングノズルと固定的な関係にあるよ
うにして設ける。ガス吐出管路［２）　＋２）は、第２
図に示すよって共通のガス供給管路（３）に接続し、そ
れぞれのロングノズルに向う出口には出側オリフィス（
４）を設け、その管路内側に間隔を隔てて管路内オリフ
ィス（５）を設ける。そして出側オリフィス（４）と管
路内オリフィス（５）との間の空間にはガス圧力検出器
（６）を設ける。

（作用） 一般に、オリフィスを通る流体の流量ＱはＱ＝ａｓＪで
表わされる。ここで、Ｑ：流量、Ｓニオリフイスの面積
、ΔＰニオリフイス前後の圧力降下、Ｃ：流体による定
数である。

本発明において、ロングノズル（１）が円周上相対する
位置にある両側のガス吐出管路の出側オリフィス（４）
　（４）より等しい距離にある時、この距離をＸとする
と、ロングノズルの振動により片側の出側オリフィスと
ロングノズルとの距離がＸ＋ΔＸになると、相対する他
？１ｌＩＩの出側オリフィスとロングノズルとの距離は
Ｘ−ΔＸとなる０この時、それぞれのガス吐出管路（２
）に設けたガス圧力検出器（６）で検出されるガス圧力
をＰ＋およびＰ、とし、ガス供給管路（３）内のガス圧
力ヲＰｏとし、出側オリフィス（４）のオリフィス周長
を１、管路内オリフィス（５）の面積をＳとすると、文
献に示されるように、それぞれのガス吐出管路（２）に
おける気体の流量Ｑ、およびＱ、は次の（１１〜ｆＩＶ
Ｉ式で与えられる。（文献例：　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓａ
ｎｄ　Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ、　１９６３．　
Ａｄｄｉａｏｎ　−ＷｅｓｌｅｙＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ
Ｃｏ、　Ｉｎｃ、　ＵＳＡ　）Ｑｓ　＝　ＣＩ　（ｘ＋
Δｘ　）　藷＊　４　＠・・・・・・・［１１Ｑ　Ｉ＝
　Ｏ８ｐＴ階芹　　・・・・・・・・・・・・・（１）
Ｑｓ　＝　ＯＩ　（ｘ−Δｘ）ｆ乙　・・・・・・・・
・・・・・Ｉ）ｑ＊＝ａｓ６丁；π　ａａｍ＊＊ｍ＊ａ
＊＊ｍｍａ＊ａ　（Ｔｖ１式（１）　［１）　ｆｕｌｌ
　ｆｌＶｌ　ｘす、次ｏ　式ｆＶ）　ｔｖ　関係式カ導
カレる０ 距離Ｘはそれに較べて振動変位ΔＸがかなり小さいよう
にするので、（ΔＸ）はＸおよびΔＸに較べて無視小と
なる。そこで（Ｖ）式において（ΔＸ）”＝０とし、Δ
χ項の係数となるＰｌ、ＰｆをαＰ・（α：係数）で近
似すると、次の近似式（■が導かれる。

１　ｚ＋Ｓ ΔＸ　＝（Ｐ　Ｍ−Ｐ　ｌ）　＊＊ａａ＊＊ｍｍ＊ｍ＊
　ＱＶ）４１　ｘαＰ・ 　　ｘｉｓ 係数□は一定値として扱えることか ４１　　ｘαＰ。

ら（ＶＤ式からロングノズルの振動変位ΔＸはロングノ
ズルの周方向の相対する位置に配置した１対のガス吐出
管路（２）のガス圧力検出器（６）で検出したガス圧力
Ｐ１およびＰ２の差に比例するものとなる。

このようにして、ロングノズルの振動をガス圧力ＰＬお
よびＰ−の差としてとらえることによシ、ロングノズル
にスラグが流出したことを検知できる。

（実施例） 第３図は本発明装置の設置状態の１例を示す０第１およ
び２図と均等の各部は同一符号によ）示す。

溶解金属取鍋（７）のロングノズル（１）の取付部分（
８）に対し、１対のガス吐出管路（２）　［２）が固定
部材（９）を介して取付けられ、取鍋（７）が移動して
も、ロングノズル（１）とそれぞれの出側オリフィス（
４）との距離Ｘを一定に保って固定関係に配置でれるよ
うになっている０ 第４図は、ロングノズルの外周位置に複数対のガス吐出
管路（２ａＸ２ｂＸ２ａ）を設けた例である。

ロングノズル内にスラグが流出した際に生じる振動は特
定の一方向だけに発生すると限らないので、複数方向の
測定検出を同時に行うようにして、振動方向にかかわら
ず高い精度でスラグ流出の検出を行い得るようにしであ
る。

（発明の効果） 以上のように、本発明によるロングノズルを用いた溶解
金属取鍋におけるスラグ検出装置は、構造が簡便で、ス
ラグ流出検出の信頼性が高く、またその設置費用を安価
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の基本的購成を示す縦断側面図、第
２図はその平面配置図、第３図は本発明装置の設置状態
の１例を示す縦断儒面部分ス吐出管路、（３）・・ガス
供給管路、（４）・・出側オリフィス、（５）・・管路
内オリフィス、（６）・・ガス圧力検出器、（７）・命
溶融金属取鍋、（８）・・取付部分、（９）・・固定部
材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロングノズルを用いた溶解金属取鍋において、ロングノ
   ズルの外周位置にロングノズル表面にガス体を吹付ける
   互に均等なガス吐出管路を対設配置し、かつ各ガス吐出
   管路には出側オリフィスと管路内オリフィスとを設け両
   オリフィス間にガス圧力検出器を設けて、ロングノズル
   内を溶解金属とスラグとが混合流する際に発生するロン
   グノズルの振動をガス体吹付けによつて生ずる相対する
   ガス吐出管路のガス圧力検出器が検出する圧力の差とし
   て検出することを特徴とするロングノズルを用いた溶解
   金属取鍋におけるスラグ流出検出装置。